celui de David Bitoun - Les sciences physiques au collège et au lycée

Compte-rendu capes interne 2008
Mon sujet
Manip chimie : « L'eau solvant : Dans le cadre du programme de 5ème, vous présenterez des
expériences ayant trait à la leçon : une substance limpide est elle
forcement pure. Techniques de séparation des constituants d'un mélange
homogène. Vous replacerez ces manipulations dans le cadre de
l'enseignement. » J'ai choisit 3 manipulations (plan et progression écrits sur la moitié du
tableau) :
- 1ère manipulation : gaz dissous dans une boisson gazeuse.
Montage classique avec tube a dégagement au dessus d'une bouteille de
Perrier puis recueillement du gaz par déplacement d'eau et test à
l'eau de chaux.
J'ai voulu faire mon malin en disant qu'on pouvait tester plus
simplement le gaz en versant de l'eau de chaux directement dans un
tube contenant le Perrier, sauf que çà n'a jamais voulu marcher !
Heureusement j'ai eu la présence d'esprit d'expliquer que la quantité
de CO2 devait être trop importante et que du coup le précipité se
dissolvait immédiatement (espérant en fait qu'elles m'interrogent par
la suite sur les équations-bilan, ce qu'elles n'ont pas fait...)
- 2ème manipulation : basée sur une démarche expérimentale
d'investigation et sur une évaporation d'eau salée.
DEI : Au moyen-âge, pour éviter les impôts sur le sel (gabelle), des
fraudeurs le dissolvait dans l'eau. Comment les collecteurs pouvaient-
ils vérifier que les gens ne fraudaient pas ?
J'ai expliqué que cette manipulation se base sur une DEI déjà
effectuée avec les élèves lors de l'étude des mélanges et des
solutions saturées : on se mettant du côté des fraudeurs et on
essayait de savoir si on pouvait dissoudre n'importe quoi dans l'eau
(sel et or) et si les espèces solubles pouvaient l'être en toute
proportion (solution saturée d'eau salée)
- 3ème manipulation : distillation d'un mélange homogène : jus de fruit
(préalablement filtré).
J'ai ici insisté sur la sécurité (ne pas oublier le diable sous le
chauffe-ballon), en disant tout de même que le seul risque avec cette
manipulation de 5ème est la brulure, contrairement aux manipulations
de lycée au cours desquels on peut avoir des projections lors de
l'emballement des réactions mise en ?uvre (je le sais, cela m'est
arrivé avec du permanganate brulant...) J'ai volontairement évité la chromatographie de colorants alimentaires ou
d'encre car je ne l'avais pas faite depuis très longtemps. Par contre j'en
ai parlé à la fin de ma présentation.
J'ai a chaque expérience replacé sa place dans la progression, précisé
oralement les prérequis et les objectifs, ainsi que les difficultés que
pouvaient rencontrer les élèves (pas trop ici...) Leçon physique : « Préparer une séquence sur le poids et la masse en utilisant les documents
pédagogiques fournis (deux courbe de P en fonction de m sur la Terre et sur
la Lune) et la replacer dans la progression. Corriger un exercice (une
balle posée sur le sol puis en mouvement parabolique : représentation des
forces).» J'ai présenté cette séquence (sur transparent : plan et progression,
utilisation du document (questions posées) et correction de l'exercice (en
direct car je n'avais eu le temps que de refaire les dessins et de lire les
questions...)) : A gauche du tableau, j'ai écrit le plan de la séquence ; 1) Différence entre poids et masse :
a. Prérequis :
. Forces (signification et mesure au dynamomètre)
. Utilisation d'une balance (5ème)
b. Objectifs :
. Distinguer poids et masse
c. Manipulation :
On mesure la force qu'exerce un objet sur un dynamomètre, puis on détermine
sa masse à l'aide d'une balance.
d. Bilan (cahier de cours) :
Le poids est une force alors que la masse dépend de la quantité de matière
que contient un objet. 2) Représentation et caractéristique du poids.
a. Prérequis :
. Forces (représentation, caractéristiques)
b. Objectifs :
. Représenter le poids sur un schéma et connaitre ses 4
caractéristiques.
c. Exercice de représentation permettant de faire apparaitre les
caractéristiques.
d. Bilan (cahier de cours) :
4 caractéristiques : Direction verticale, sens vers le centre de la Terre
(j'ai précisé au jury que ce n'était que rarement vrai mais qu'on ne le
disait pas aux élèves.) - point d'application (CI et j'ai précisé que l'on
pouvait faire une activité permettant de trouver le CI d'un solide) -
valeur (relation et unité)
3) Relation entre poids et masse :
a. Prérequis :
. Maths : proportionnalité
b. Objectifs :
. [B2i] : regrouper des données dans un tableau, utiliser
une formule de calcul.
. Relation entre poids et masse
c. Manipulation :
Manipulation classique, on mesure le poids qu'exercent des « masses »
différentes sur un dynamomètre. On regroupe les résultats dans un tableau
(attention aux unités) et on montre la relation de proportionnalité par le
tracé d'une courbe (ordi35)
d. Bilan (cahier de cours) :
Relation entre poids et masse : P = m x g
Définition de g intensité de la pesanteur. Unités. 4) De quoi dépend le poids ?
a. Prérequis :
. Maths : proportionnalité
. Différence entre poids et masse et relation entre les deux
b. Objectifs :
. Explicité les paramètres dont dépend le poids d'un objet.
c. Études de documents :
. Altitude /latitude :
. Planète : utilisation du document fourni avec les
questions inventées :
- La masse dépend-elle du lieu ?
- Quel est la masse d'un objet ayant un poids de 20 N sur la Terre ? sur
la Lune ? Cela est-il en accord avec votre réponse à la première
question ?
- Le poids d'un objet dépend-il du lieu ?
- Quel est le poids d'un objet de 20 Kg sur le Terre ? sur la Lune ?
Cela est-il en accord avec votre réponse à la première question ?
J'ai dit que ce document allait très bien (!!!) dans ma progression, ce qui
a paru faire plaisir au jury ! (en plus c'était vrai) d. Bilan (cahier de cours) :
Le poids d'un objet dépend de sa latitude, de son altitude et de l'astre
sur lequel il se trouve. Puis correction de l'exercice par la représentation du poids directement
sur le transparent. J'ai expliqué que cet exercice pouvait être utilisé en
fin de séance mais que la difficulté pour les élèves était le fait qu'il y
ait une vitesse initiale.
Questions : Chimie :
- questions pédagogiques : utilisation de ma manipulation eau salée :
marais salants.
- eau salée utilisée, quantité dissoute ? (le manipulateur l'a fait loin
de moi je ne savais donc pas mais j'ai dis que l'on était loin de la
saturation puisque les premiers grains sont apparus très tard. Ceci a
semblé lui convenir)
- Dissolution de NaCl. Là j'ai écrit NaCl(s) = Ag+ + Cl- !!! Elle m'a
dit que cela devait être Freudien et est donc parti sur AgCl en me
demandant ce qui se serait passé si on avait utilisé cette substance
(Ks bien plus petit donc précipitation bien plus rapide, hochement de
tête !).
- écriture du Ks. Explication mer morte (Ks dépend de T).
- Montage de distillation : nom de la colonne que j'ai utilisée :
colonne vigreux.
Pourquoi est-elle comme cela : les aspérités permettent d'optimiser la
condensation des vapeurs s'échappant du ballon.
D'autre nom de colonnes utilisées en distillation ? Je n'ai pas su
répondre (enfin j'ai décrit la colonne à boules, sans savoir si elle
portait un nom particulier).
- 3 types de courbe des mélanges liquide-liquide. La première (la plus
dure selon elle) est venue rapidement : type eau-acétone avec
azéotrope (positif ici maintenant que j'y pense, la deuxième courbe
étant certainement l'azéotrope négatif). Quelques questions sur ce
qu'est l'azéotrope, peut-on récupérer un corps pur seul ? (non car
azéotrope toujours présent).
La deuxième courbe (azéotrope négatif donc) a été plus difficile à
trouver (j'ai eu faux ici)
La dernière (la plus simple mais celle dont j'ai eu le plus de mal à
me rappeler...) avec 2 corps ne présentant pas d'azéotrope. Mécanique :
- Pourquoi on flotte plus sur la mère morte : poussée d'Archimède plus
importante due à la différence de densité eau salée / eau moins salée.
Elle m'a alors demandé la formule de la poussée d'Archimède, j'ai
réussi à me gourer alors elle m'a demandé une analyse dimensionnelle
et une formulation de la loi (« tout corps plongé dans un fluide
... ») , j'ai tout de suite tilté et corrigé (? = ?.m.V).
- Caractéristiques de la poussée d'Archimède (après hésitation sur le
point d'application j'ai dis le centre de gravité de la surface
immergée)
- Elle a ensuite parlé d'un ballon de foot auquel on donne un effet,
comment expliquer la trajectoire ; j'ai répondu que la balle avait une
accélération par rapport au référentiel terrestre et que l'on ne
pouvait donc pas utiliser les lois de Newton sans tenir compte de
cette accélération (j'ai aussi parlé de force d'inertie d'entrainement
mais je ne m'en rappelle plus en détail).
- ensuite elle est revenu sur l'exercice (balle en mouvement